光断層画像生成方法及び光断層画像生成装置
【課題】光断層画像撮像装置において、簡便に画質を向上する方法を提供する。
【解決手段】被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層画像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする光断層画像生成方法。
【解決手段】被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層画像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする光断層画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の断層画像を生成する光断層画像生成方法及び光断層画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、低コヒーレンス光による干渉を利用した光干渉断層法（ＯＣＴ： Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を用いる撮像装置（以下、ＯＣＴ装置とも呼ぶ。）が実用化されている。これは、数マイクロメートルの深さ分解能で断層画像を取得できるため、被検査物の断層画像を高解像度に撮像することができる。
【０００３】
特許文献１には、形成される画像の画質の向上を図る光画像計測装置が開示されている。この装置では、眼底の複数の断層画像を形成し、形成された画像を記憶させる。そして、そのうちの一枚の断層画像とそれに隣接する断層画像を用いて演算することにより、新たな断層画像を形成している。この結果、形成される画像の画質を向上することが可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３７２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、ある程度の画質の向上が得られるが必ずしも十分ではない。特に被検査物が動く場合に断層画像間の位置が変わり、信号がなまってしまう可能性がある。そのため、さらなる画質の向上が求められる。
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、さらなる画質の向上を図ることを目的とする。また、仮に被検査物が動いた場合であっても、その影響を抑え画質の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光断層画像生成方法は、被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の光断層画像生成装置は、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を測定光路を介して被検査物に導くと共に前記参照光を参照光路を介して参照ミラーに導き、前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光と、これらの戻り光と参照光による合波光を用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像生成装置であって、被検査物を走査する手段と撮像のタイミングを制御する手段とを有し、さらに所定時間に取得した信号を合成する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定時間に取得した複数の信号又はこれをフーリエ変換したものを合成することで、画質の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明、実施例１における信号処理工程を説明する図。
【図２】本発明、実施例１におけるマイケルソン型のＯＣＴ装置を説明する図。
【図３】本発明、実施例１におけるスキャナの経過時間に対する位置と測定タイミングの関係を説明する図。
【図４】本発明、実施例２におけるマッハツェンダ型のＯＣＴ装置を説明する図。
【図５】本発明、実施例２における信号処理工程を説明する図。
【図６】本発明、実施例３における信号処理工程を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の光断層画像生成方法は、被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする。図１は所定時間に取得した複数の信号を合成する工程を含む場合である。
【実施例】
【００１１】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について説明する。本実施例においては、マイケルソン干渉計を用いた撮像装置によって断層画像を生成するが、本発明において用いることのできる撮像装置はこれに限定されることはない。また、本実施例の信号処理は、信号を取得した後に複数の信号の合成を行うことを特徴とする。
【００１２】
（マイケルソン干渉計）
実施例１に係る光干渉断層撮像装置（以下、ＯＣＴ装置とも言う）について図２を用いて説明する。図２は、本実施例のマイケルソン型の光学系（マイケルソン干渉計）を用いる撮像装置を説明するための模式図である。
光源２０１から出射した光はファイバー２０２、レンズ２０３−１を介し、ビームスプリッタ２０４によって測定光２１４と参照光２１３とに分割される。測定光２１４は、ＸＹスキャナ２０８、対物レンズ２０５−１、２０５−２を介して、被検査物である眼２１７に入射する。そして、眼に入射した測定光は、角膜２１６を通り、さらに網膜２１８まで到達する。
【００１３】
眼２１７の網膜２１８によって反射および散乱された戻り光２１５は、対物レンズ２０５−２、２０５−１、ＸＹスキャナ２０８、ビームスプリッタ２０４の順で戻る。さらに、レンズ２０３−２を介して、分光器２１１に導かれる。分光器２１１は、レンズ、グレーティング、撮像素子などから構成される。撮像素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ方式のラインセンサーが用いられる。分光器２１１のラインセンサーで得られた信号は、コンピュータ２１２へ送信されてメモリに格納され、後述の処理が行われる。
【００１４】
一方、参照光２１３は分散補償ガラス２０７を介し、参照ミラー２０９によって反射され、再度分散補償ガラス２０７を通り、ビームスプリッタ２０４へ戻る。分散補償ガラス２０７は、眼２１７および対物レンズ２０５−１、２０５−２の分散を補償するためのものである。参照ミラー２０９はミラー調整機構２１０によって参照光路の光路長を調整することができる。これら参照光２１３と戻り光２１５はビームスプリッタ２０４により合波される。そして、この合波光が分光器２１１に導かれる。なお、測定光路において、参照光路と光路長が一致するところをコヒーレンスゲートと呼ぶ。眼２１７の網膜２１８を測定する場合にはこのコヒーレンスゲートを網膜２１８に近くなるように参照ミラー２０９の位置を調整する。
【００１５】
光源２０１は、代表的な低コヒーレント光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。その波長は、例えば中心波長８４０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍである。なお、バンド幅は得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため重要なパラメーターとなる。また、光源２０１の種類は、ここではＳＬＤを選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等も用いることができる。当然、被検査物の内容によっては、ハロゲンランプなどの他の光源を利用してもよい。ただし、波長は、得られる断層像の横方向の分解能に影響するため、横方向の分解能を重視する場合には短波長であることが望ましい。
【００１６】
コンピュータ２１２は、後述の演算処理や制御を行う他、分光器２１１、ＸＹスキャナ２０８、ミラー調整機構２１０、フォーカス調整機構２０６を制御する。当然、コンピュータ２１２は、データの入力、画像処理、画像表示、データの保存なども行うことができる。
【００１７】
（信号処理工程）
図１を用いて、図２に示したＯＣＴ装置で実行される信号処理を説明する。工程Ａ１からＡ７のうち、工程Ａ２とＡ３の間に合成工程Ｍ１がある場合である。
工程Ａ１で測定を開始する。この状態は、ＯＣＴ装置が起動されていて、被検眼が配置されている。さらに測定に必要な調整が術者によって行われ、測定が開始された状態である。
【００１８】
工程Ａ２で信号を取得する。ここでは、２次元の断層像を１枚取得する場合を例にとって説明する。ＸＹスキャナ２０８は、図２における眼２１７の光軸に垂直なＸ方向に移動させる。図３は、ＸＹスキャナ２０８の経過時間に対する位置と撮像のタイミングの関係を示したチャートである。図３（ａ）はＸ方向にステップ状に動く場合である。ステップ数は例えば５１２回である。図３（ｂ）は測定タイミングで、等間隔にステップ内で３回撮像する制御を示す。測定間隔３０１は、ステップ内もステップ間も等間隔になっている。従って、５１２×３＝１５３６回の撮像が行われる。なお、一回の撮像で取得されるデータは、１０２４画素のラインセンサーであれば、１０２４の要素の１次元配列を得る。したがって、１５３６ラインあることから、最終的に１０２４×１５３６の要素の２次元配列を得る。なお、各ラインのデータは、２次元配列の各列のデータとして格納されているとする。
【００１９】
ところで、図３（ｃ）のようにＸ方向に連続的に動かしてもよい。連続的に動かす方がスキャナに対する負荷が少なく、スムーズに動かすことができる。測定の間隔は、等間隔であってもよいが、図３（ｄ）のように測定間隔３０２、測定間隔３０３のように異なる間隔のものであってもよい。ここでは、合成する３回を等間隔とし、隣接する測定間隔は異なる場合である。当然これらの組み合わせは自由で、図３（ｃ）の連続的に移動させる位置制御で、図３（ｂ）の等間隔な撮像のタイミングを組み合わせてもよい。
【００２０】
なお、Ｘ方向に連続して動かしながら撮像した信号を合成する場合には、その間に距離が大きく動くとすると、信号成分がなまってしまうこと（合成するデータが互いに打ち消しあって、本来の信号成分が失われてしまうこと）がある。そのため、移動距離３０４は、ＯＣＴ装置の横分解能（一般的に、被測定物上での測定光のビーム径により決まる）の数倍以下であることが望ましい。具体的には、数マイクロメートルから数百マイクロメートル程度である。なお、スキャナの移動速度がわかっている場合は、この所定距離を時間に換算し、所定時間とすることができる。この、所定距離または所定時間の条件を満たしていれば、ＸやＹなどの直線方向の動きだけでなく、サークルスキャンのように回転しながら取得したデータであってもよい。
【００２１】
例えば、６ｍｍ範囲を２０ｋＨｚのラインスキャナで撮影する場合は、被検査物を走査する際のスキャナの移動速度は６／１５３６×２０ｋ＝７８ｍｍ／ｓである。３ラインを平均するとした時の移動距離は、７８×（３／２０ｋ）＝１２μｍとなる。ＯＣＴ装置の横分解能が２０μｍであれば、合成しても信号がなくなりにくい範囲と言える。なお、２０ｋＨｚで５１２ラインの画像を取得するのにかかる時間は、５１２／２０ｋ＝２５．６ｍｓｅｃである。３枚画像を取得する場合は、２５．６×３＝７６．８ｍｓｅｃの時間が最低かかる。３ラインの信号を取得するのにかかる時間は３／２０ｋ＝０．１５ｍｓｅｃであるから、被測定物が大きく移動するような時間ではない。
【００２２】
工程Ｍ１で信号を合成する。ここでは、隣接する３本のスペクトルの１次元配列を平均して、新たな１次元配列を作成する。すなわち、１０２４×１５３６の２次元配列のうち、３ｊ、３ｊ＋１，３ｊ＋２の列（ｊは０〜５１１の整数）の１次元配列を平均する。結果として１０２４×５１２の２次元配列を得る。平均化することによって、ノイズ成分を除去することができる。
【００２３】
工程Ａ３以降のプロセスで平均する場合に比べて、データの数を減らして計算できるので、計算時間が短縮できるという効果がある。ところで、平均は重みつけ平均であっても良いが、重みが異なるとノイズの除去の効果が変わる場合がある。なお、平均する本数は図３（ｃ）と図３（ｂ）の制御の組み合わせであれば、３本である必要はなく、先に述べた横分解能の条件を満たす任意の整数であってもよい。また、測定のエラーが発生していると思われるようなデータであれば間引いてもよい。
【００２４】
工程Ａ３で波長波数変換をする。一般的に分光器２１１からのデータは波長とその波長における強度からなっている。そして、波長に対しては等間隔にサンプリングされている。まず、波長に対する強度のデータの関数を作る。次に、それぞれの波長を波数に変換し、強度のデータの関数を作る。波数は波長の逆数のため、１０２４の波数が等間隔になるように波数を割り当てる。そして、その波数に対応する強度データを計算する。計算する方法は、例えば補間であり、一般的な直線補間、スプライン補間などでよい。ただし、線形演算であることが望ましい。この結果、波数に対して等間隔の強度からなる１０２４×５１２要素の２次元配列を得る。
【００２５】
当然、分光器２１１が波数に対して等間隔にサンプリングができる場合、波長波数変換による誤差が問題にならない場合はこの工程を飛ばすことができる。
工程Ａ４でフーリエ変換をする。ここでは、波数に対して等間隔の強度データを、各列ごとに離散フーリエ変換を行う。その結果１０２４×５１２の複素数の２次元配列を得る。ただし、フーリエ変換の性質により各列のうちｍ行目と（１０２４−ｍ）行目は強度が同じになる。したがって、０−５１１行を抜き出し、５１２×５１２の複素数の２次元配列を得る。
【００２６】
工程Ａ５で複素数データを実数に変換する。なお、複素数を実数に変換するのは線形演算ではない。そのため、工程Ａ５以前に平均する場合と、工程Ａ５以降に平均するのでは本質的に異なる。これについては実施例２で説明する。
工程Ａ６で断層画像を得る。ここでは、５１２×５１２のうちで更に範囲を調整する。この範囲とは、例えば縦と横の長さ比を調整する。そのためには、画素を補間などによって増やしたり、減らしたりする。さらに、コントラストの調整を行う。コントラストの調整とは、一般的に画像処理で使うようなγ値の補正である。その結果、医者が判断するに適した画像にする。そして得られた断層画像を、コンピュータ２１２の表示画面に表示する。
【００２７】
工程Ａ７で終了をする。ここでは、ＯＣＴ装置を用いた測定から画像表示までを説明したが、例えば、ネットワークを介して取得した複数フレームのデータに、上記処理を適用することによって一枚の断層画像からノイズを低減した画像を得ることもできる。
【００２８】
本実施例では、所定時間で取得した信号を合成することによって、高画質の画像を得ることができる。
【００２９】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例においては、マッハツェンダ干渉計を用いた撮像装置によって断層画像を生成するが、本発明において用いることができる撮像装置はこれに限定されることはない。また、本実施例の信号処理は、フーリエ変換後に信号合成を行うことを特徴とする。
【００３０】
（マッハツェンダ干渉計）
実施例２に係る光干渉断層撮像装置について図４を用いて説明する。図４は、本実施例のマッハツェンダ型の光学系を用いる撮像装置を説明するための模式図である。ここでは、実施例１との差異について説明する。
【００３１】
光源２０１から出射した光２０２はファイバーカプラ４０１−１を介し、測定光２１４と参照光２１３とに分割される。
測定光は、サーキュレーター４０２−２のポート１に入り、ポート２から出て、レンズ４０３−２に到達する。さらに、ＸＹスキャナ２０８、対物レンズ２０５−１、２０５−２、眼２１７の角膜２１６を介して網膜２１８に到達する。網膜で散乱および反射された戻り光２１５は、対物レンズ２０５−１、２０５−２、ＸＹスキャナ２０８、レンズ４０３−２を戻って、サーキュレーター４０２−２のポート２に入り、ポート３を出て、ファイバーカプラ４０１−２に到達する。
【００３２】
一方、参照光２１３はサーキュレーター４０２−１のポート１に入り、ポート２から出て、レンズ４０３−１、分散補償ガラス２０７を介し、参照ミラー２０９によって反射される。反射された参照光２１３は、分散補償ガラス２０７を介し、レンズ４０３−１、サーキュレーター４０２−１のポート２に戻り、ポート３から出てファイバーカプラ４０１−２に到達する。参照ミラー２０９はミラー調整機構２１０によって光路長を調整することができる。参照光２１３と戻り光２１５はファイバーカプラ４０１−２で合波され、分光器に導かれる。
【００３３】
（信号処理工程）
図５を用いて、図４に示したＯＣＴ装置で実行される信号処理を説明する。図５（ａ）は、工程Ａ１からＡ７のうち、工程Ａ４とＡ５の間に合成工程Ｍ２がある場合である。図５（ｂ）は、工程Ａ５とＡ６の間に合成工程Ｍ３がある場合である。
これらの違いについて説明する。まず、工程Ｍ２の場合は、工程Ａ４で得た複素数データを合成して、複素数データを工程Ａ５に渡す。合成は、加算平均や重み付け平均を複素数データで行う。一方、工程Ｍ３の場合は、工程Ａ５で計算された実数データを合成して、実数データを工程Ａ６に渡す。合成は、加算平均や重み付け平均を実数データで行う。
【００３４】
工程Ｍ２の複素数で合成する場合と、工程Ｍ３の実数で合成するのでは本質的に異なる。これについて、以下の数式を用いて説明する。ここで、虚数単位ｉを用いて、複素数の要素１と要素２をそれぞれ数式１−１、数式１−２で表す。
【００３５】
【数１】
【００３６】
【数２】
【００３７】
複素数で足して実数にすると、数式２で表されるデータが得られる。
【００３８】
【数３】
【００３９】
実数にして足すと、数式３で表されるデータが得られる。
【００４０】
【数４】
【００４１】
数式２と数式３を２乗して共通部分を差し引くと、数式４の関係となる。（更に両辺を２乗すれば容易に証明できる。）
【００４２】
【数５】
【００４３】
すなわち、数式２の値は数式３の値以下となる。これは、ノイズの除去方法において重要である。つまり、ランダムノイズである場合、プラスとマイナスがある。複素数の状態で足すと互いの成分がキャンセルされる。従って、理論的には図５（ａ）と図５（ｂ）の工程を比較すると図５（ａ）の方がノイズが小さくなる。一方、実数にしてから足すとキャンセルされる効果が限定される。なお、実施例１は、フーリエ変換までが線形演算なので複素数の状態で足す場合と同様の効果を得ることができる。なお、ノイズは等価であるため、重み付け平均より、平均することが望ましい。
【００４４】
表１に信号雑音比（ＳＮＲ）の図１の工程による処理と図５（ｂ）の工程による処理を比較した。単位はデシベルである。スキャナの位置制御は図２（ｃ）のように連続的に位置を変化させる場合である。また撮像のタイミングは図３（ｂ）のように等間隔にサンプリングする場合である。撮影対象は正常眼の黄斑を中心に網膜６ｍｍ程度の範囲を測定した。ライン数は２０４８である。この同じ元データを用いてそれぞれ、（１）２０４８ラインから４ライン毎を抜き出して、５１２ラインの合成をしない断層像を作成した場合、（２）２０４８ラインから２ライン毎に抜き出して１０２４ラインにし、さらに隣接する２ラインを合成して５１２の断層像にした場合、（３）２０４８ラインの４ラインを合成して５１２ラインの断層像にした場合、である。実数に変換する前で合成した場合は、合成の本数が多くなるほどＳＮＲが向上しているのが分かる。一方、実数に変換した後に合成した場合、ＳＮＲは概ね一定であることが分かる。ただし、処理をしない場合と実数後に平均化した場合を比べると、より滑らかな画像が得られる。なお、ここでのＳＮＲは、各画素のうちの最大の値に対する、各行のノイズのＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）のうち最低の値との比である。
【００４５】
【表１】
【００４６】
本実施例では、所定時間で取得した信号を合成することによって、高画質の画像を得ることができる。
【００４７】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例の信号処理では、フーリエ変換後に、位相調整を行い、その後信号の合成を行う。
【００４８】
（信号処理工程）
図６を用いて、本実施例の信号処理を説明する。工程Ａ４とＡ５の間に、位相調整と合成の工程がある場合である。ここでは、実施例２との差について述べる。
工程Ｐ１で、複素数データに対して位相調整を行う。ここでは隣接する３本の配列の位相を調節する。まずデータを極座標に変換する。極座標では、振幅成分と位相成分を得ることができる。３本の一番目が３ｊ列（ｊは０〜５１１の整数）として、それに対して、３ｊ＋１列の１次元配列の位相を調整する。（または３ｊと３ｊ＋１の合成結果に対して３ｊ＋２列の調整する。）まず、３ｊ＋１列の配列の位相成分を変化させた配列を新たに作る。変化は例えば０から３５０度まで１０度刻みとすると、３６通りの１次元配列ができる。
【００４９】
工程Ｍ３で、合成させる。３ｊ列の１次元配列に３６通りの１次元配列をそれぞれ合成する。ここでは、単純に平均を行い、３６通りの配列を新たに得ることができる。
【００５０】
工程Ａ５で、実数データを得る。合成した３６通りの配列に対して、実数の配列を３６通り得る。
【００５１】
工程Ｐ２で、選択を行う。合成した３６通りの配列において、信号が最大になる場合を選択する。実施例１、２では主にノイズの除去の効果があったが、本実施例により信号の最大化を行うことができる。また、ランダムノイズであれば、位相を調整してもランダムなのでノイズの除去の効果は変わらない。
工程Ｐ３で、合成が終了したかを判断する。すなわち、３ｊ列から３ｊ＋２列の３本の合成を行い、新たに３ｊの列を作る。これが全てのｊについて終了しているかどうかである。終了している場合には工程Ａ６に進む。終了していない場合は工程Ｐ１に戻る。
本実施例のように隣り合うラインのデータを用いて高画質の画像を得ることができる。
【００５２】
上述の本発明の光断層画像生成方法は、各工程を行う手順をコンピュータープログラムとし、コンピューターを用いて実行することができる。
【符号の説明】
【００５３】
２０１ 光源
２０２ 光ファイバー
２０３ レンズ
２０４ ビームスプリッタ
２０５ 対物レンズ
２０６ フォーカス調整機構
２０７ 分散補償ガラス
２０８ ＸＹスキャナ
２０９ 参照ミラー
２１０ ミラー調整機構
２１１ 分光器
２１２ コンピュータ
２１３ 参照光
２１４ 測定光
２１５ 戻り光
２１６ 角膜
２１７ 眼
２１８ 網膜
３０１、３０２、３０３ 測定間隔
３０４ 移動距離
４０１ フォトカプラ（ファイバーカプラ）
４０２ サーキュレーター
４０３ レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の断層画像を生成する光断層画像生成方法及び光断層画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、低コヒーレンス光による干渉を利用した光干渉断層法（ＯＣＴ： Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を用いる撮像装置（以下、ＯＣＴ装置とも呼ぶ。）が実用化されている。これは、数マイクロメートルの深さ分解能で断層画像を取得できるため、被検査物の断層画像を高解像度に撮像することができる。
【０００３】
特許文献１には、形成される画像の画質の向上を図る光画像計測装置が開示されている。この装置では、眼底の複数の断層画像を形成し、形成された画像を記憶させる。そして、そのうちの一枚の断層画像とそれに隣接する断層画像を用いて演算することにより、新たな断層画像を形成している。この結果、形成される画像の画質を向上することが可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３７２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、ある程度の画質の向上が得られるが必ずしも十分ではない。特に被検査物が動く場合に断層画像間の位置が変わり、信号がなまってしまう可能性がある。そのため、さらなる画質の向上が求められる。
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、さらなる画質の向上を図ることを目的とする。また、仮に被検査物が動いた場合であっても、その影響を抑え画質の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光断層画像生成方法は、被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の光断層画像生成装置は、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を測定光路を介して被検査物に導くと共に前記参照光を参照光路を介して参照ミラーに導き、前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光と、これらの戻り光と参照光による合波光を用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像生成装置であって、被検査物を走査する手段と撮像のタイミングを制御する手段とを有し、さらに所定時間に取得した信号を合成する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定時間に取得した複数の信号又はこれをフーリエ変換したものを合成することで、画質の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明、実施例１における信号処理工程を説明する図。
【図２】本発明、実施例１におけるマイケルソン型のＯＣＴ装置を説明する図。
【図３】本発明、実施例１におけるスキャナの経過時間に対する位置と測定タイミングの関係を説明する図。
【図４】本発明、実施例２におけるマッハツェンダ型のＯＣＴ装置を説明する図。
【図５】本発明、実施例２における信号処理工程を説明する図。
【図６】本発明、実施例３における信号処理工程を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の光断層画像生成方法は、被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする。図１は所定時間に取得した複数の信号を合成する工程を含む場合である。
【実施例】
【００１１】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について説明する。本実施例においては、マイケルソン干渉計を用いた撮像装置によって断層画像を生成するが、本発明において用いることのできる撮像装置はこれに限定されることはない。また、本実施例の信号処理は、信号を取得した後に複数の信号の合成を行うことを特徴とする。
【００１２】
（マイケルソン干渉計）
実施例１に係る光干渉断層撮像装置（以下、ＯＣＴ装置とも言う）について図２を用いて説明する。図２は、本実施例のマイケルソン型の光学系（マイケルソン干渉計）を用いる撮像装置を説明するための模式図である。
光源２０１から出射した光はファイバー２０２、レンズ２０３−１を介し、ビームスプリッタ２０４によって測定光２１４と参照光２１３とに分割される。測定光２１４は、ＸＹスキャナ２０８、対物レンズ２０５−１、２０５−２を介して、被検査物である眼２１７に入射する。そして、眼に入射した測定光は、角膜２１６を通り、さらに網膜２１８まで到達する。
【００１３】
眼２１７の網膜２１８によって反射および散乱された戻り光２１５は、対物レンズ２０５−２、２０５−１、ＸＹスキャナ２０８、ビームスプリッタ２０４の順で戻る。さらに、レンズ２０３−２を介して、分光器２１１に導かれる。分光器２１１は、レンズ、グレーティング、撮像素子などから構成される。撮像素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ方式のラインセンサーが用いられる。分光器２１１のラインセンサーで得られた信号は、コンピュータ２１２へ送信されてメモリに格納され、後述の処理が行われる。
【００１４】
一方、参照光２１３は分散補償ガラス２０７を介し、参照ミラー２０９によって反射され、再度分散補償ガラス２０７を通り、ビームスプリッタ２０４へ戻る。分散補償ガラス２０７は、眼２１７および対物レンズ２０５−１、２０５−２の分散を補償するためのものである。参照ミラー２０９はミラー調整機構２１０によって参照光路の光路長を調整することができる。これら参照光２１３と戻り光２１５はビームスプリッタ２０４により合波される。そして、この合波光が分光器２１１に導かれる。なお、測定光路において、参照光路と光路長が一致するところをコヒーレンスゲートと呼ぶ。眼２１７の網膜２１８を測定する場合にはこのコヒーレンスゲートを網膜２１８に近くなるように参照ミラー２０９の位置を調整する。
【００１５】
光源２０１は、代表的な低コヒーレント光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。その波長は、例えば中心波長８４０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍである。なお、バンド幅は得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため重要なパラメーターとなる。また、光源２０１の種類は、ここではＳＬＤを選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等も用いることができる。当然、被検査物の内容によっては、ハロゲンランプなどの他の光源を利用してもよい。ただし、波長は、得られる断層像の横方向の分解能に影響するため、横方向の分解能を重視する場合には短波長であることが望ましい。
【００１６】
コンピュータ２１２は、後述の演算処理や制御を行う他、分光器２１１、ＸＹスキャナ２０８、ミラー調整機構２１０、フォーカス調整機構２０６を制御する。当然、コンピュータ２１２は、データの入力、画像処理、画像表示、データの保存なども行うことができる。
【００１７】
（信号処理工程）
図１を用いて、図２に示したＯＣＴ装置で実行される信号処理を説明する。工程Ａ１からＡ７のうち、工程Ａ２とＡ３の間に合成工程Ｍ１がある場合である。
工程Ａ１で測定を開始する。この状態は、ＯＣＴ装置が起動されていて、被検眼が配置されている。さらに測定に必要な調整が術者によって行われ、測定が開始された状態である。
【００１８】
工程Ａ２で信号を取得する。ここでは、２次元の断層像を１枚取得する場合を例にとって説明する。ＸＹスキャナ２０８は、図２における眼２１７の光軸に垂直なＸ方向に移動させる。図３は、ＸＹスキャナ２０８の経過時間に対する位置と撮像のタイミングの関係を示したチャートである。図３（ａ）はＸ方向にステップ状に動く場合である。ステップ数は例えば５１２回である。図３（ｂ）は測定タイミングで、等間隔にステップ内で３回撮像する制御を示す。測定間隔３０１は、ステップ内もステップ間も等間隔になっている。従って、５１２×３＝１５３６回の撮像が行われる。なお、一回の撮像で取得されるデータは、１０２４画素のラインセンサーであれば、１０２４の要素の１次元配列を得る。したがって、１５３６ラインあることから、最終的に１０２４×１５３６の要素の２次元配列を得る。なお、各ラインのデータは、２次元配列の各列のデータとして格納されているとする。
【００１９】
ところで、図３（ｃ）のようにＸ方向に連続的に動かしてもよい。連続的に動かす方がスキャナに対する負荷が少なく、スムーズに動かすことができる。測定の間隔は、等間隔であってもよいが、図３（ｄ）のように測定間隔３０２、測定間隔３０３のように異なる間隔のものであってもよい。ここでは、合成する３回を等間隔とし、隣接する測定間隔は異なる場合である。当然これらの組み合わせは自由で、図３（ｃ）の連続的に移動させる位置制御で、図３（ｂ）の等間隔な撮像のタイミングを組み合わせてもよい。
【００２０】
なお、Ｘ方向に連続して動かしながら撮像した信号を合成する場合には、その間に距離が大きく動くとすると、信号成分がなまってしまうこと（合成するデータが互いに打ち消しあって、本来の信号成分が失われてしまうこと）がある。そのため、移動距離３０４は、ＯＣＴ装置の横分解能（一般的に、被測定物上での測定光のビーム径により決まる）の数倍以下であることが望ましい。具体的には、数マイクロメートルから数百マイクロメートル程度である。なお、スキャナの移動速度がわかっている場合は、この所定距離を時間に換算し、所定時間とすることができる。この、所定距離または所定時間の条件を満たしていれば、ＸやＹなどの直線方向の動きだけでなく、サークルスキャンのように回転しながら取得したデータであってもよい。
【００２１】
例えば、６ｍｍ範囲を２０ｋＨｚのラインスキャナで撮影する場合は、被検査物を走査する際のスキャナの移動速度は６／１５３６×２０ｋ＝７８ｍｍ／ｓである。３ラインを平均するとした時の移動距離は、７８×（３／２０ｋ）＝１２μｍとなる。ＯＣＴ装置の横分解能が２０μｍであれば、合成しても信号がなくなりにくい範囲と言える。なお、２０ｋＨｚで５１２ラインの画像を取得するのにかかる時間は、５１２／２０ｋ＝２５．６ｍｓｅｃである。３枚画像を取得する場合は、２５．６×３＝７６．８ｍｓｅｃの時間が最低かかる。３ラインの信号を取得するのにかかる時間は３／２０ｋ＝０．１５ｍｓｅｃであるから、被測定物が大きく移動するような時間ではない。
【００２２】
工程Ｍ１で信号を合成する。ここでは、隣接する３本のスペクトルの１次元配列を平均して、新たな１次元配列を作成する。すなわち、１０２４×１５３６の２次元配列のうち、３ｊ、３ｊ＋１，３ｊ＋２の列（ｊは０〜５１１の整数）の１次元配列を平均する。結果として１０２４×５１２の２次元配列を得る。平均化することによって、ノイズ成分を除去することができる。
【００２３】
工程Ａ３以降のプロセスで平均する場合に比べて、データの数を減らして計算できるので、計算時間が短縮できるという効果がある。ところで、平均は重みつけ平均であっても良いが、重みが異なるとノイズの除去の効果が変わる場合がある。なお、平均する本数は図３（ｃ）と図３（ｂ）の制御の組み合わせであれば、３本である必要はなく、先に述べた横分解能の条件を満たす任意の整数であってもよい。また、測定のエラーが発生していると思われるようなデータであれば間引いてもよい。
【００２４】
工程Ａ３で波長波数変換をする。一般的に分光器２１１からのデータは波長とその波長における強度からなっている。そして、波長に対しては等間隔にサンプリングされている。まず、波長に対する強度のデータの関数を作る。次に、それぞれの波長を波数に変換し、強度のデータの関数を作る。波数は波長の逆数のため、１０２４の波数が等間隔になるように波数を割り当てる。そして、その波数に対応する強度データを計算する。計算する方法は、例えば補間であり、一般的な直線補間、スプライン補間などでよい。ただし、線形演算であることが望ましい。この結果、波数に対して等間隔の強度からなる１０２４×５１２要素の２次元配列を得る。
【００２５】
当然、分光器２１１が波数に対して等間隔にサンプリングができる場合、波長波数変換による誤差が問題にならない場合はこの工程を飛ばすことができる。
工程Ａ４でフーリエ変換をする。ここでは、波数に対して等間隔の強度データを、各列ごとに離散フーリエ変換を行う。その結果１０２４×５１２の複素数の２次元配列を得る。ただし、フーリエ変換の性質により各列のうちｍ行目と（１０２４−ｍ）行目は強度が同じになる。したがって、０−５１１行を抜き出し、５１２×５１２の複素数の２次元配列を得る。
【００２６】
工程Ａ５で複素数データを実数に変換する。なお、複素数を実数に変換するのは線形演算ではない。そのため、工程Ａ５以前に平均する場合と、工程Ａ５以降に平均するのでは本質的に異なる。これについては実施例２で説明する。
工程Ａ６で断層画像を得る。ここでは、５１２×５１２のうちで更に範囲を調整する。この範囲とは、例えば縦と横の長さ比を調整する。そのためには、画素を補間などによって増やしたり、減らしたりする。さらに、コントラストの調整を行う。コントラストの調整とは、一般的に画像処理で使うようなγ値の補正である。その結果、医者が判断するに適した画像にする。そして得られた断層画像を、コンピュータ２１２の表示画面に表示する。
【００２７】
工程Ａ７で終了をする。ここでは、ＯＣＴ装置を用いた測定から画像表示までを説明したが、例えば、ネットワークを介して取得した複数フレームのデータに、上記処理を適用することによって一枚の断層画像からノイズを低減した画像を得ることもできる。
【００２８】
本実施例では、所定時間で取得した信号を合成することによって、高画質の画像を得ることができる。
【００２９】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例においては、マッハツェンダ干渉計を用いた撮像装置によって断層画像を生成するが、本発明において用いることができる撮像装置はこれに限定されることはない。また、本実施例の信号処理は、フーリエ変換後に信号合成を行うことを特徴とする。
【００３０】
（マッハツェンダ干渉計）
実施例２に係る光干渉断層撮像装置について図４を用いて説明する。図４は、本実施例のマッハツェンダ型の光学系を用いる撮像装置を説明するための模式図である。ここでは、実施例１との差異について説明する。
【００３１】
光源２０１から出射した光２０２はファイバーカプラ４０１−１を介し、測定光２１４と参照光２１３とに分割される。
測定光は、サーキュレーター４０２−２のポート１に入り、ポート２から出て、レンズ４０３−２に到達する。さらに、ＸＹスキャナ２０８、対物レンズ２０５−１、２０５−２、眼２１７の角膜２１６を介して網膜２１８に到達する。網膜で散乱および反射された戻り光２１５は、対物レンズ２０５−１、２０５−２、ＸＹスキャナ２０８、レンズ４０３−２を戻って、サーキュレーター４０２−２のポート２に入り、ポート３を出て、ファイバーカプラ４０１−２に到達する。
【００３２】
一方、参照光２１３はサーキュレーター４０２−１のポート１に入り、ポート２から出て、レンズ４０３−１、分散補償ガラス２０７を介し、参照ミラー２０９によって反射される。反射された参照光２１３は、分散補償ガラス２０７を介し、レンズ４０３−１、サーキュレーター４０２−１のポート２に戻り、ポート３から出てファイバーカプラ４０１−２に到達する。参照ミラー２０９はミラー調整機構２１０によって光路長を調整することができる。参照光２１３と戻り光２１５はファイバーカプラ４０１−２で合波され、分光器に導かれる。
【００３３】
（信号処理工程）
図５を用いて、図４に示したＯＣＴ装置で実行される信号処理を説明する。図５（ａ）は、工程Ａ１からＡ７のうち、工程Ａ４とＡ５の間に合成工程Ｍ２がある場合である。図５（ｂ）は、工程Ａ５とＡ６の間に合成工程Ｍ３がある場合である。
これらの違いについて説明する。まず、工程Ｍ２の場合は、工程Ａ４で得た複素数データを合成して、複素数データを工程Ａ５に渡す。合成は、加算平均や重み付け平均を複素数データで行う。一方、工程Ｍ３の場合は、工程Ａ５で計算された実数データを合成して、実数データを工程Ａ６に渡す。合成は、加算平均や重み付け平均を実数データで行う。
【００３４】
工程Ｍ２の複素数で合成する場合と、工程Ｍ３の実数で合成するのでは本質的に異なる。これについて、以下の数式を用いて説明する。ここで、虚数単位ｉを用いて、複素数の要素１と要素２をそれぞれ数式１−１、数式１−２で表す。
【００３５】
【数１】
【００３６】
【数２】
【００３７】
複素数で足して実数にすると、数式２で表されるデータが得られる。
【００３８】
【数３】
【００３９】
実数にして足すと、数式３で表されるデータが得られる。
【００４０】
【数４】
【００４１】
数式２と数式３を２乗して共通部分を差し引くと、数式４の関係となる。（更に両辺を２乗すれば容易に証明できる。）
【００４２】
【数５】
【００４３】
すなわち、数式２の値は数式３の値以下となる。これは、ノイズの除去方法において重要である。つまり、ランダムノイズである場合、プラスとマイナスがある。複素数の状態で足すと互いの成分がキャンセルされる。従って、理論的には図５（ａ）と図５（ｂ）の工程を比較すると図５（ａ）の方がノイズが小さくなる。一方、実数にしてから足すとキャンセルされる効果が限定される。なお、実施例１は、フーリエ変換までが線形演算なので複素数の状態で足す場合と同様の効果を得ることができる。なお、ノイズは等価であるため、重み付け平均より、平均することが望ましい。
【００４４】
表１に信号雑音比（ＳＮＲ）の図１の工程による処理と図５（ｂ）の工程による処理を比較した。単位はデシベルである。スキャナの位置制御は図２（ｃ）のように連続的に位置を変化させる場合である。また撮像のタイミングは図３（ｂ）のように等間隔にサンプリングする場合である。撮影対象は正常眼の黄斑を中心に網膜６ｍｍ程度の範囲を測定した。ライン数は２０４８である。この同じ元データを用いてそれぞれ、（１）２０４８ラインから４ライン毎を抜き出して、５１２ラインの合成をしない断層像を作成した場合、（２）２０４８ラインから２ライン毎に抜き出して１０２４ラインにし、さらに隣接する２ラインを合成して５１２の断層像にした場合、（３）２０４８ラインの４ラインを合成して５１２ラインの断層像にした場合、である。実数に変換する前で合成した場合は、合成の本数が多くなるほどＳＮＲが向上しているのが分かる。一方、実数に変換した後に合成した場合、ＳＮＲは概ね一定であることが分かる。ただし、処理をしない場合と実数後に平均化した場合を比べると、より滑らかな画像が得られる。なお、ここでのＳＮＲは、各画素のうちの最大の値に対する、各行のノイズのＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）のうち最低の値との比である。
【００４５】
【表１】
【００４６】
本実施例では、所定時間で取得した信号を合成することによって、高画質の画像を得ることができる。
【００４７】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例の信号処理では、フーリエ変換後に、位相調整を行い、その後信号の合成を行う。
【００４８】
（信号処理工程）
図６を用いて、本実施例の信号処理を説明する。工程Ａ４とＡ５の間に、位相調整と合成の工程がある場合である。ここでは、実施例２との差について述べる。
工程Ｐ１で、複素数データに対して位相調整を行う。ここでは隣接する３本の配列の位相を調節する。まずデータを極座標に変換する。極座標では、振幅成分と位相成分を得ることができる。３本の一番目が３ｊ列（ｊは０〜５１１の整数）として、それに対して、３ｊ＋１列の１次元配列の位相を調整する。（または３ｊと３ｊ＋１の合成結果に対して３ｊ＋２列の調整する。）まず、３ｊ＋１列の配列の位相成分を変化させた配列を新たに作る。変化は例えば０から３５０度まで１０度刻みとすると、３６通りの１次元配列ができる。
【００４９】
工程Ｍ３で、合成させる。３ｊ列の１次元配列に３６通りの１次元配列をそれぞれ合成する。ここでは、単純に平均を行い、３６通りの配列を新たに得ることができる。
【００５０】
工程Ａ５で、実数データを得る。合成した３６通りの配列に対して、実数の配列を３６通り得る。
【００５１】
工程Ｐ２で、選択を行う。合成した３６通りの配列において、信号が最大になる場合を選択する。実施例１、２では主にノイズの除去の効果があったが、本実施例により信号の最大化を行うことができる。また、ランダムノイズであれば、位相を調整してもランダムなのでノイズの除去の効果は変わらない。
工程Ｐ３で、合成が終了したかを判断する。すなわち、３ｊ列から３ｊ＋２列の３本の合成を行い、新たに３ｊの列を作る。これが全てのｊについて終了しているかどうかである。終了している場合には工程Ａ６に進む。終了していない場合は工程Ｐ１に戻る。
本実施例のように隣り合うラインのデータを用いて高画質の画像を得ることができる。
【００５２】
上述の本発明の光断層画像生成方法は、各工程を行う手順をコンピュータープログラムとし、コンピューターを用いて実行することができる。
【符号の説明】
【００５３】
２０１ 光源
２０２ 光ファイバー
２０３ レンズ
２０４ ビームスプリッタ
２０５ 対物レンズ
２０６ フォーカス調整機構
２０７ 分散補償ガラス
２０８ ＸＹスキャナ
２０９ 参照ミラー
２１０ ミラー調整機構
２１１ 分光器
２１２ コンピュータ
２１３ 参照光
２１４ 測定光
２１５ 戻り光
２１６ 角膜
２１７ 眼
２１８ 網膜
３０１、３０２、３０３ 測定間隔
３０４ 移動距離
４０１ フォトカプラ（ファイバーカプラ）
４０２ サーキュレーター
４０３ レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層画像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする光断層画像生成方法。
【請求項２】
前記所定時間は、被検査物を走査する速度と信号の取得に用いる測定光の横分解能から計算されることを特徴とする請求項１に記載の光断層画像生成方法。
【請求項３】
前記合成する工程が、複数の信号を平均する工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光断層画像生成方法。
【請求項４】
前記フーリエ変換した後に合成する工程が、複素数の状態で合成するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光断層画像生成方法。
【請求項５】
前記フーリエ変換した後に合成する工程が、実数の状態で合成するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光断層画像生成方法。
【請求項６】
前記フーリエ変換した後に合成する工程を含み、位相の調整を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光断層画像生成方法。
【請求項７】
前記位相の調整が信号を最大になるように調整することを特徴とする請求項６に記載の光断層画像生成方法。
【請求項８】
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を測定光路を介して被検査物に導くと共に前記参照光を参照光路を介して参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光と、これらの戻り光と参照光による合波光を用い、前記被検査物の断層画像を生成する光断層画像生成装置であって、
被検査物を走査する手段と、撮像のタイミングを制御する手段と、を有し、
さらに所定時間に取得した信号を合成する手段を有することを特徴とする光断層画像生成装置。
【請求項９】
前記所定時間は、被検査物を走査する速度と前記測定光の横分解能から計算されることを特徴とする請求項８に記載の光断層画像生成装置。
【請求項１０】
前記走査がステップ状であることを特徴とする請求項８又は９に記載の光断層画像生成装置。
【請求項１１】
前記撮像のタイミングが複数の間隔の組み合わせであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の光断層画像生成装置。
【請求項１２】
被検査物の断層画像を取得するために、前記被検査物を走査して得られる複数の信号を取得する手順と、
前記複数の信号の内、所定時間に取得した複数の信号を合成する手順と、
前記合成した信号をフーリエ変換する手順と、
前記フーリエ変換された信号に基づき、断層画像を生成する手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１３】
被検査物の断層画像を取得するために、前記被検査物を走査して得られる複数の信号を取得する手順と、
前記取得した複数の信号をフーリエ変換する手順と、
前記フーリエ変換された複数の信号の内、所定時間に取得した複数の信号がフーリエ変換された複数の信号を合成する手順と、
前記合成された信号に基づき、断層画像を生成する手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１】
被検査物の断層像を生成する光断層画像生成方法であって、信号を取得する工程、フーリエ変換を行なう工程、及び断層画像を得る工程を含み、さらに、所定時間に取得した複数の信号を合成する工程又は所定時間に取得した複数の信号をフーリエ変換した後に合成する工程を含むことを特徴とする光断層画像生成方法。
【請求項２】
前記所定時間は、被検査物を走査する速度と信号の取得に用いる測定光の横分解能から計算されることを特徴とする請求項１に記載の光断層画像生成方法。
【請求項３】
前記合成する工程が、複数の信号を平均する工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光断層画像生成方法。
【請求項４】
前記フーリエ変換した後に合成する工程が、複素数の状態で合成するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光断層画像生成方法。
【請求項５】
前記フーリエ変換した後に合成する工程が、実数の状態で合成するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光断層画像生成方法。
【請求項６】
前記フーリエ変換した後に合成する工程を含み、位相の調整を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光断層画像生成方法。
【請求項７】
前記位相の調整が信号を最大になるように調整することを特徴とする請求項６に記載の光断層画像生成方法。
【請求項８】
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を測定光路を介して被検査物に導くと共に前記参照光を参照光路を介して参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光と、これらの戻り光と参照光による合波光を用い、前記被検査物の断層画像を生成する光断層画像生成装置であって、
被検査物を走査する手段と、撮像のタイミングを制御する手段と、を有し、
さらに所定時間に取得した信号を合成する手段を有することを特徴とする光断層画像生成装置。
【請求項９】
前記所定時間は、被検査物を走査する速度と前記測定光の横分解能から計算されることを特徴とする請求項８に記載の光断層画像生成装置。
【請求項１０】
前記走査がステップ状であることを特徴とする請求項８又は９に記載の光断層画像生成装置。
【請求項１１】
前記撮像のタイミングが複数の間隔の組み合わせであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の光断層画像生成装置。
【請求項１２】
被検査物の断層画像を取得するために、前記被検査物を走査して得られる複数の信号を取得する手順と、
前記複数の信号の内、所定時間に取得した複数の信号を合成する手順と、
前記合成した信号をフーリエ変換する手順と、
前記フーリエ変換された信号に基づき、断層画像を生成する手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１３】
被検査物の断層画像を取得するために、前記被検査物を走査して得られる複数の信号を取得する手順と、
前記取得した複数の信号をフーリエ変換する手順と、
前記フーリエ変換された複数の信号の内、所定時間に取得した複数の信号がフーリエ変換された複数の信号を合成する手順と、
前記合成された信号に基づき、断層画像を生成する手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８３３９０（Ｐ２０１２−１８３３９０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４８５２７（Ｐ２０１２−１４８５２７）
【出願日】平成２４年７月２日（２０１２．７．２）
【分割の表示】特願２００９−２４４６９６（Ｐ２００９−２４４６９６）の分割
【原出願日】平成２１年１０月２３日（２００９．１０．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月２日（２０１２．７．２）
【分割の表示】特願２００９−２４４６９６（Ｐ２００９−２４４６９６）の分割
【原出願日】平成２１年１０月２３日（２００９．１０．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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